De doorbraak kwam tot stand dankzij de besturing van lasers, die het mogelijk maken om informatie met hoge snelheid te verzenden
Kwantumcascade-lasers van Terahertzverschillen van andere soorten lasers in die zin dat ze licht uitzenden in het terahertz-bereik van het elektromagnetische spectrum. Dit type laser wordt veel gebruikt op het gebied van spectroscopie, met name bij chemische analyse.
Om gegevens met deze snelheden te verzenden,die terahertz-lasers toestaan, ze moeten zeer snel worden gemoduleerd: aan en uit, dat wil zeggen pulseren, ongeveer 100 miljard keer per seconde. Tot nu toe hebben wetenschappers dit niet in de praktijk kunnen brengen. Maar onderzoekers van de Universiteit van Leeds slaagden; ze gebruikten de gecombineerde kracht van akoestische en lichtgolven.
John Cunningham, professor nano-elektronica aanLeeds zegt: “Momenteel wordt het systeem voor het moduleren van een kwantumcascadelaser aangedreven door een elektrische aandrijving, maar deze methode had zijn beperkingen. Ironisch genoeg vertraagt dezelfde elektronica die modulatie biedt meestal zijn snelheid. Het mechanisme dat we ontwikkelen, is afhankelijk van akoestische golven. ”
In plaats van externe elektronicateams te gebruikenonderzoekers van de universiteiten van Leeds en Nottingham gebruikten akoestische golven om kwantumputten in een kwantumcascadelaser te laten trillen. Deze golven werden gegenereerd door de werking van een puls van een andere laser op een aluminiumfilm, waardoor de film uitzet en samentrok en een mechanische golf door een kwantumcascadelaser werd gestuurd.
Tony Kent, hoogleraar natuurkunde in Nottingham,voegt toe: “Eigenlijk gebruikten we een akoestische golf om het «schudden» complexe elektronische toestanden binnen de kwantumcascadelaser, en dit leidde op zijn beurt tot het feit dat de terahertz-lichtstroom werd veranderd door een akoestische golf.”
Professor Cunningham heeft toegevoegd: "We hebben geen situatie bereikt waarin we de stroom konden stoppen of volledig starten, maar we konden de lichtopbrengst met een paar procent regelen, wat al een goede start is."